DE526550C

DE526550C - Procedure for testing the electrolyte of alkaline accumulators for its carbonate content by means of a chlorbarium solution

Info

Publication number: DE526550C
Application number: DE1930526550D
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Burkhardt
Original assignee: Accumulatoren Fabrik AG
Current assignee: Accumulatoren Fabrik AG
Priority date: 1930-09-02
Filing date: 1930-09-02
Publication date: 1931-06-08

Description

Verfahren zur Prüfung des Elektrolyts alkalischer Akkumulatoren auf seinen Karbonatgehalt mittels Chlorbariumlösung Der aus etwa 2oprozentiger Kalilauge bestehende Elektrolyt alkalischer Akkumulatoren soll bekanntlich möglichst frei von Karbonaten sein, welche die Kapazität des Akkuinulators verringern. Da im Lauf des Betriebes stets Kohlensäure aus der Luft in den Elektrolyt gelangt, ist es nötig, diesen von Zeit zu Zeit auf die Höhe seines Karbonatgehaltes zu prüfen.Method for testing the electrolyte of alkaline batteries its carbonate content by means of chlorobarium solution from about 2% potassium hydroxide solution It is known that existing electrolyte in alkaline batteries should be as free as possible be of carbonates, which reduce the capacity of the battery. There in the run During operation, carbonic acid from the air always gets into the electrolyte, it is necessary to to check this from time to time for the level of its carbonate content.

Die übliche Methode der Bestimmung des Karbonats in Alkalilaugen durch Titration mit verschiedenen Indikatoren, welche eine genaue Bestimmung des Karbonats ermöglicht, ist verhältnismäßig umständlich und kann nicht an Ort und Stelle von ungeschulter Kraft angewandt werden. Für die Oberwachung der Akkumulatorenlauge ist eine genaue Bestimmung des Karbonatgehalts auch nicht erforderlich. Es genügt, festzustellen, ob dieser die durch die Betriebsvorschrift gegebene Grenze überschreitet. Nach dem Verfahren der Erfindung kann diese Feststellung von jedem Laien in kürzester Zeit mit einfachenHilfsmitteln gemacht werden.The usual method of determining the carbonate in alkaline solutions Titration with various indicators, which an exact determination of the carbonate is relatively cumbersome and cannot be put on the spot by untrained force can be used. For monitoring the accumulator lye an exact determination of the carbonate content is also not necessary. It is sufficient, determine whether this exceeds the limit given by the operating instructions. According to the method of the invention, this determination can be made by any layperson in the shortest possible time Time can be made with simple tools.

Das Verfahren beruht auf der doppelten Fällungsprobe mit einer Maßlösung von Erdalkalisalzen, z. B. Bariumchlorid.The procedure is based on the double precipitation test with a standard solution of alkaline earth salts, e.g. B. barium chloride.

Es ist bekannt, daß bei Zugabe von Bariumchlor idlösung zu einer karbonathaltigen, starken Alkalilauge Bariumkarbonat und Bariumhydroxyd ausgefällt werden. Unbekannt ist aber das Verhältnis von Bariumkarbonat und mit ausgefälltem Bariumhydroxyd in Abhängigkeit von dem Verhältnis von Alkalihydroxyd, Alkalikarbonat und Wasser in der zu untersuchenden Lauge und von der Konzentration und Menge der zugesetzten, Bariumchloridlösung. Es ist somit auch unbekannt, welche Mindestmenge Bariumchlorid nötig ist, um aus einer Lauge mit bestimmtem Karbonatgehalt alles Karbonat auszufällen. Diese Mindestmenge Bariumchlorid mußte bei den in Frage kommenden Konzentrationsverhältnissen für das Prüfverfahren erst ermittelt werden. Es sind beispielsweise zur Ausfällung von allem Karbonat aus 5 ccm einer Akkumulatorenlauge, die 2o g Kaliumkarbonat in i 1 enthält, gerade 2,5 ccm einer Bariumchlorlösung nötig, die .a.3 g BaCl. # 2 H,0 in z 1 enthält. Bei diesem Ergebnis iiberrascht, daß qq. Mole Bariumchlorid 72 Mole Kaliumkarbonat zu fällen vermögen, rla nach dem bisher Bekannten man eine Überzahl der Bariumchloridmole hätte erwarten müssen. Eine Erklärung für diese durch viele exakte Versuche geprüfte Tatsache gibt es zur Zeit noch nicht. Aus dieser Mindestmenge sind in der beistehenden Tabelle noch die zur vollständigen Ausfällung von allem Karbonat aus 5 ccin von Laugen finit -to, 6o, 8o und zoo g Kali.uinkarbonat in i 1 nötigen Bariumchloridmengen aufgezeichnet. Außer der Kenntnis dieser Mindestmengen des Fällungsmittels beruht das Verfahren auf der erstmaligen Beobachtung, daß wider Erwarten bei Zugabe der Bariumchloridlösung zur karbonatfreien Aklcumulatorenlauge nicht sofort Bariuinhydroxyd ausfällt, sondern dessen Ausscheidung erst nach mehreren Minuten erfolgt. Im Gegensatz dazu findet die Ausfällung des Bariumkarbonats aus der karbonathaltigen Lauge sofort bei Zusatz des Reagenzes statt.It is known that barium carbonate and barium hydroxide are precipitated when barium chloride is added to a carbonate-containing, strong alkali. What is unknown, however, is the ratio of barium carbonate and precipitated barium hydroxide as a function of the ratio of alkali hydroxide, alkali carbonate and water in the lye to be examined and on the concentration and amount of the barium chloride solution added. It is therefore also unknown what the minimum amount of barium chloride is necessary to precipitate all carbonate from a lye with a certain carbonate content. This minimum amount of barium chloride first had to be determined for the relevant concentration ratios for the test method. For example, for the precipitation of all carbonate from 5 cc of an accumulator lye containing 20 g of potassium carbonate in i 1, just 2.5 cc of a barium chlorine solution are required, which contains .a.3 g of BaCl. # 2 contains H, 0 in z 1. With this result it is surprising that qq. Moles of barium chloride are able to precipitate 72 moles of potassium carbonate, according to what has been known up to now, one should have expected an excess of barium chloride moles. There is currently no explanation for this fact, which has been verified by many exact tests. From this minimum amount, the table below shows the amounts of barium chloride necessary for the complete precipitation of all carbonate from 5 cc of lyes finite -to, 6o, 8o and zoo g of potassium carbonate in i 1. In addition to the knowledge of these minimum amounts of the precipitant, the method is based on the first observation that, contrary to expectations, when the barium chloride solution is added to the carbonate-free accumulator liquor, barium hydroxide does not precipitate immediately, but rather its excretion only takes place after several minutes. In contrast to this, the barium carbonate is precipitated from the carbonate-containing liquor immediately upon addition of the reagent.

Demgemäß besteht das Verfahren nach der Erfindung darin, daß man einer abgemessenen Menge des unverdünnten Elektrolyts eine solche Menge der Chlorbariumlösung zusetzt, wie sie zur Fällung des als Grenzwert zugelassenen Kabonatgehalts nach obiger Tabelle erforderlich ist, hierauf nach Umschütteln etwas abfiltriert und dem klaren Filtrat eine nochmals kleine Menge Chlorbariumlösung zusetzt. Bleibt hierbei die Flüssigkeit i Minute lang klar, so lag der Karbonatgehalt des Elektrolyten unter . der genannten Grenze, andernfalls tritt sofort starke Trübung ein, indem in Gegenwart der geringsten Menge Karbonats bei der zweiten Fällung der Reaktionseffekt verstärkt wird, indem unter der Keimwirkung des ausgefällten Karbonats nun gleichfalls auch eine sofortige Abscheidung des Bariumhydroxydes auftritt.Accordingly, the method of the invention consists in that one measured amount of the undiluted electrolyte such an amount of the chlorobarium solution adds, as it is used to precipitate the permitted carbon content as a limit value above table is required, then after shaking something filtered off and Another small amount of chlorobarium solution is added to the clear filtrate. Remain if the liquid was clear for one minute, the carbonate content of the electrolyte was then under . the limit mentioned, otherwise severe turbidity occurs immediately by in the presence of the smallest amount of carbonate, the reaction effect in the second precipitation is strengthened by now also under the germinal effect of the precipitated carbonate an immediate deposition of the barium hydroxide also occurs.

Zur Ausübung des neuen Verfahrens benutzt man zweckmäßig Meßzylinder mit geeichter Skala, welche die zur Fällung bestimmter Karbonatgehalte erforderlichen Mengen Bariumchloridlösung angibt. Die Ausrüstung zur Ausführung des neuen Verfahrens besteht beispielsweise aus: i. Flasche mit Maßflüssigkeit; 2. Meßzylinder Nr.I mit den Marken o, 20, 40, 6o, 8o und ioo. Marke o gibt einen Gehalt von 5 ccm an, Marke 2o einen von 7,5 ccm, Marke 4o einen von 12,5 ccm, Marke 6o einen von 17,o ccm, Marke 8o einen von 21,5 ccm und Marke ioo einen von 26,o ecin.Measuring cylinders are expediently used to carry out the new process with a calibrated scale, which shows the carbonate content required for precipitation Indicates amounts of barium chloride solution. The equipment to carry out the new procedure consists for example of: i. Bottle with volumetric liquid; 2. Graduated cylinder No. I with the brands o, 20, 40, 6o, 8o and ioo. Brand o indicates a content of 5 cc, brand 2o one of 7.5 cc, mark 4o one of 12.5 cc, mark 6o one of 17.0 cc, Brand 8o one of 21.5 cc and brand ioo one of 26, o ecin.

3. 1 Meßzylinder Nr. II mit Marken bei 6,5 ccm und bei 7,5 ccm, 4. 1 Glastrichter, 5. Falterfilter. Ein Ausführungsbeispiel des neuen Verfahrens ist folgendes: Man füllt in den Meßzylinder Nr. I die zu prüfende Lauge bis Teilstrich o. Je nachdem ob man die Überschreitung des Karbonatgehalts von 20, 40, 6o, 8o oder ioo g Kaliumkarbonat in 1 l feststellen will, gibt man nun die Maßflüssigkeit bis Marke 20, 40, 6o, 8o oder ioo zu. Dann schüttelt man kurz und kräftig die Flüssigkeiten durcheinander, indem man die Öffnung des Meßzylinders mit dem Daumen verschließt. Es entsteht dabei ein dicker weißer Niederschlag. Man legt jetzt in den Glastrichter ein Papierfilter und steckt ihn in den Meßzylinder Il. Darauf gießt man den Inhalt des Meßzylinders Nr. I auf das Filter. Man filtriert so lange, bis die geklärte Flüssigkeit im Meßzylinder Nr. II bis zur Marke 6,5 gestiegen ist. Jetzt füllt man mit der Maßflüssigkeit bis Marke 7,5 auf und schüttelt wieder (bei der Prüfung auf Überschreitung der Grenze von 2o g Kaliumkarbonat in 1 1 reicht die durchs Filter fließende Flüssigkeit nicht aus, um die Marke 6,5 zu erreichen; in diesem Falle filtriert man so lange, bis keine Flüssigkeit mehr durch das Filter tropft und füllt danach mit der Maßflüssigkeit statt auf Marke 7,5 auf Marke 6,5 auf). Eine sofort auftretende weiße Trübung der Flüssigkeit zeigt an, daß die Lauge den der Messung zugrunde gelegten Grenzgehalt an Karbonat überschreitet. Bleibt die Flüssigkeit klar, dann enthält die Lauge weniger Karbonat als dieser Grenze entspricht.3. 1 graduated cylinder No. II with marks at 6.5 ccm and at 7.5 ccm, 4. 1 glass funnel, 5th butterfly filter. One embodiment of the new method is the following: The lye to be tested is filled into graduated cylinder No. I up to the graduation mark o. Depending on whether the carbonate content is exceeded by 20, 40, 6o, 8o or ioo g potassium carbonate in 1 l, you now add the liquid up to Mark 20, 40, 6o, 8o or ioo too. Then shake the liquids briefly and vigorously by closing the opening of the graduated cylinder with your thumb. A thick white precipitate is formed. You now put in the glass funnel a paper filter and put it in the measuring cylinder II. The contents are poured onto it of the graduated cylinder No. I on the filter. It is filtered until the clarified Liquid in graduated cylinder No. II has risen to the 6.5 mark. Now you fill with the measuring liquid up to the mark 7.5 and shake again (when testing Exceeding the limit of 2o g potassium carbonate in 1 1 reaches the filter liquid not flowing out to reach the 6.5 mark; in this case it is filtered until no more liquid drips through the filter and fills up then with the measuring liquid instead of the mark 7.5 to mark 6.5). One at once Occurring white turbidity of the liquid indicates that the lye is the one of the measurement the underlying limit content of carbonate exceeds. Remains the liquid clear, then the lye contains less carbonate than corresponds to this limit.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Procedure for testing the electrolyte more alkaline Accumulators for their carbonate content by means of chlorobarium solution, characterized in that only as much barium chloride is added to the lye as to precipitate one previously assumed limit value for carbonate content is necessary, and that after the first Precipitation of the filtrate of the solution is again added barium chloride solution, wherein a now immediately occurring friction of the liquid indicates that the carbonate content of the electrolyte exceeds the assumed limit value.

2. The method according to claim i, characterized by the use of a graduated cylinder with a scale which the quantities of barium chloride solution required to precipitate certain carbonate contents indicates.